電場強(qiáng)度教學(xué)設(shè)計(jì).doc

電場強(qiáng)度教學(xué)設(shè)計(jì)一、知識與技能1、了解物理學(xué)史上對電荷間相互作用力的認(rèn)識過程。2、知道電荷間的相互作用是通過電場發(fā)生的，電場是客觀存在的一種特殊的形態(tài)。3、理解電場強(qiáng)度的概念及其定義，會根據(jù)電場強(qiáng)度的定義進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。知道電場強(qiáng)度是矢量，知道電場強(qiáng)度的方向是怎樣規(guī)定的。4、能根據(jù)庫侖定律和電場強(qiáng)度的定義推導(dǎo)點(diǎn)電荷場強(qiáng)的計(jì)算式，并能用此公式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。5、知道場強(qiáng)的疊加原理，并能應(yīng)用這一原理進(jìn)行簡單的計(jì)算。二、過程與方法1、經(jīng)歷“探究描述電場強(qiáng)弱的物理量”的過程，獲得探究活動的體驗(yàn)。2、領(lǐng)略通過電荷在電場中所受靜電力研究電場、理想模型法、比值法、類比法等物理學(xué)研究方法。三、情感態(tài)度與價(jià)值觀建立科學(xué)的物質(zhì)觀。養(yǎng)成求真、求實(shí)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。教學(xué)重點(diǎn)：1、探究描述電場強(qiáng)弱的物理量。2、理解電場、電場強(qiáng)度的概念，并會根據(jù)電場強(qiáng)度的定義進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。教學(xué)難點(diǎn)：探究描述電場強(qiáng)弱的物理量。教學(xué)用具：多媒體課件設(shè)計(jì)思路：本節(jié)課是一節(jié)概念課，讓學(xué)生體會概念的建立過程，知道為什么建立此概念？這個(gè)概念是什么？這個(gè)概念建立后能干什么？在學(xué)習(xí)的過程中整合以往學(xué)習(xí)的概念，通過物理概念的學(xué)習(xí)，了解物理學(xué)的研究方法。教學(xué)中充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,讓學(xué)生感到學(xué)習(xí)物理不僅僅是解題、記憶,而是對大自然規(guī)律的探索。 電場強(qiáng)度是“電場”一章的重要概念,本章的概念比較抽象,教材強(qiáng)調(diào)弄清建立概念的背景,把抽象概念具體化,以便于學(xué)生理解。在教學(xué)設(shè)計(jì)上,一方面不必期望學(xué)生通過一節(jié)課的學(xué)習(xí),就將電場強(qiáng)度這個(gè)概念理解得非常透徹,只要讓學(xué)生初步認(rèn)識到電場強(qiáng)度是描述電場強(qiáng)弱的物理量,是表示電場本質(zhì)屬性的物理量就好。學(xué)生通過一段時(shí)間的學(xué)習(xí),會逐步深化對此概念的理解。另一方面采用教師引導(dǎo)下的探究式教學(xué)方法,以科學(xué)探究為學(xué)生的主要學(xué)習(xí)方式,發(fā)揮學(xué)生的積極性、主動性和創(chuàng)造性。教學(xué)設(shè)計(jì)一、復(fù)習(xí)提問、新課導(dǎo)入教師：上一節(jié)課我們學(xué)習(xí)了庫侖定律，請同學(xué)們回憶一下：庫侖定律的內(nèi)容是什么？學(xué)生回答：略教師：兩個(gè)電荷接觸了沒？沒有接觸怎么產(chǎn)生了力？：投影展示1（猜1）：超距作用：相隔一定距離的兩個(gè)物體之間存在著直接、瞬時(shí)的相互作用，不需要任何媒質(zhì)傳遞，也不需要任何傳遞時(shí)間。二、新課教學(xué)（一）電場投影展示2（猜2）：法拉第提出的電場。圖片展示，電荷間通過場這種特殊物質(zhì)發(fā)生作用場是“物質(zhì)”它和分子、原子組成的實(shí)物一樣具有能量、質(zhì)量和動量問題：誰也沒有見過場，怎么證明它的存在？生活中我們能感知它的存在:無線電波、手機(jī)信號、光都是由電場磁場組成。既然電場存在，它有什么性質(zhì)?怎么研究它的性質(zhì)，大家有什么好的方法？怎么去描述它？投影展示3：葉圣陶的詩誰也沒有看見過風(fēng)不用說我和你了但是 樹葉顫動 的時(shí)候我們知道風(fēng)在那兒了 誰也沒有看見過風(fēng)不用說我和你了但是樹梢點(diǎn)頭的時(shí)候我們知道風(fēng)正走過了 誰也沒有看見過風(fēng)不用說我和你了但是河水起波紋的時(shí)候我們知道風(fēng)來游戲了學(xué)生討論思考、老師啟發(fā)、老師總結(jié):電場對電荷有力的作用，這也是電場的基本性質(zhì)。下面我們從電荷的受力情況間接研究電場。（二）電場強(qiáng)度1、介紹場源電荷、試探電荷2、分別分析電荷在不同位置的受力情況，引導(dǎo)學(xué)生分析并設(shè)置表格如下在空間選A、B兩點(diǎn)，到場源電荷的距離分別為r、2r，在此兩點(diǎn)分別放電量為q、2q、3q的試探電荷電荷量qq2q3qFaFb學(xué)生完成表格后提出一下問題引起學(xué)生思索。場源電荷周圍不同位置的電場有強(qiáng)弱之分嗎？方向相同嗎？同一位置不同電荷受的電場力相同嗎？能用電荷受的電場力大小方向表示電場大小和方向嗎？在同一點(diǎn)，你是否發(fā)現(xiàn)了一個(gè)不變量？電荷量qq2q3qFaFbFa /qFb /q學(xué)生討論后師生共同總結(jié)如下：比值由試探電荷的位置決定，與試探電荷無關(guān)，在不同位置比值不同，這個(gè)比值反應(yīng)了場的性質(zhì)。老師告訴學(xué)生此比值在物理學(xué)中叫該點(diǎn)的電場強(qiáng)度。3、電場強(qiáng)度定義：在物理學(xué)中我們定義放入電場中某點(diǎn)的電荷所受的靜電力F跟它的電荷量q的比值，叫做該點(diǎn)的電場強(qiáng)度。定義式：E=F/q單位：N/C或V/m，1N/C1V/m在同一位置正負(fù)電荷受的電場力方向不同，而場強(qiáng)方向應(yīng)該是確定的，你認(rèn)為怎么樣 確定該點(diǎn)的場強(qiáng)方向會更好？（人為規(guī)定）方向：電場中某點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向跟正電荷在該點(diǎn)所受靜電力的方向相同。按照這個(gè)規(guī)定，正電荷受力和場強(qiáng)方向相同，負(fù)電荷受力和場強(qiáng)方向相反。引導(dǎo)學(xué)生整合已學(xué)習(xí)過的比值定義的物理量：密度、速度、加速度。并討論體會其決定因素，定義式，進(jìn)一步理解場強(qiáng)概念。例1：點(diǎn)電荷是最簡單的場源電荷。設(shè)一個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量為+Q，與之相距為r的A點(diǎn)放一試探電荷，所帶電荷量為+q。（1）試用所學(xué)的知識推導(dǎo)A點(diǎn)的場強(qiáng)的大小，并確定場強(qiáng)的方向；（2）若所放試探電荷為-2q，結(jié)果如何？（3）如果移走所放的試探電荷呢？師生共同歸納總結(jié)：1點(diǎn)電荷電場的場強(qiáng)大小與方向。2電場強(qiáng)度是描述電場（力的）性質(zhì)的物理量，在靜電場中，它不隨時(shí)間改變。電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)完全由電場本身決定，與是否放入電荷，放入電荷的電荷量、電性無關(guān)。注意：辨析和的關(guān)系，強(qiáng)調(diào)的適用條件。（三）場強(qiáng)的疊加例2.如圖所示，真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷Q1+3010-8C和Q23010-8C，它們相距01m，A點(diǎn)與兩個(gè)點(diǎn)電荷的距離r相等，r01m。求：（1）電場中A點(diǎn)的場強(qiáng)；（2）在A點(diǎn)放入電量q110-6C，求它受的電場力。（學(xué)生板演）教師：題中場源電荷不止一個(gè)，如何來確定電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)？學(xué)生：平行四邊形定則教師：A點(diǎn)場強(qiáng)為Q1與Q2 在A點(diǎn)單獨(dú) 產(chǎn)生的場強(qiáng)的矢量和，這就是電場強(qiáng)度的疊加原理。思考：等量同種、異種點(diǎn)電荷連線、中垂線上各點(diǎn) 電場強(qiáng)度的方向特點(diǎn)？大小特點(diǎn)？根據(jù)場強(qiáng)的疊加原理對于一個(gè)比較大的不能看成點(diǎn)電荷的帶電物體產(chǎn)生電場的場強(qiáng)如何確定？學(xué)生思考后回答：無限等分成若干個(gè)點(diǎn)電荷。老師引導(dǎo)半定量求解。教師：根據(jù)以上方法，同學(xué)們設(shè)想一下一個(gè)半徑為R的均勻帶電球體（或球殼）外部產(chǎn)生電場的場強(qiáng)，如何求解？學(xué)生思考后回答：等效成電荷量集中于球心的點(diǎn)電荷。（四）小結(jié)通過學(xué)習(xí)我們知道電荷間的相互作用是通過電場發(fā)生的，電場是存在于電荷周圍的一種特殊物質(zhì)，它最基本的特征是對放入其中的電荷有電場力的作用，我們研究試探電荷的受力引入了電場強(qiáng)度，它是矢量，有大小也有方向，通過比值定義其大小，正電荷受力方向?yàn)閳鰪?qiáng)方向。（五）鞏固練習(xí)及作業(yè)1、下列說法中正確的是： A只要有電荷存在，電荷周圍就一定存在著電場B電場是一種物質(zhì)，它與其他物質(zhì)一樣，是不依賴我們的感覺而客觀存在的東西C電荷間的相互作用是通過電場而產(chǎn)生的，電場最基本的性質(zhì)是對處在它里面的電荷有力的作用2、下列說法中正確的是： A電場強(qiáng)度反映了電場的力的性質(zhì)，因此場中某點(diǎn)的場強(qiáng)與檢驗(yàn)電荷在該點(diǎn)所受的電場力成正比B電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)等于F/q，但與檢驗(yàn)電荷的受力大小及帶電量無關(guān)C電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)方向即檢驗(yàn)電荷在該點(diǎn)的受力方向D公式E=F/q和E=kQ/r2對于任何靜電場都是適用的3、將正點(diǎn)電荷放入電場中某點(diǎn)時(shí)，它受到的電場力向右。若將負(fù)電荷放入該點(diǎn)時(shí)，它受到的電場力向左。下列說法正確的是（ ） A.當(dāng)放入正電荷時(shí)，該點(diǎn)場強(qiáng)方向向右；當(dāng)放入負(fù)電荷時(shí)，該點(diǎn)場強(qiáng)方向向左。 B.該點(diǎn)場強(qiáng)一定向右 C.只有在該點(diǎn)放入電荷時(shí)才有場強(qiáng) D.不知道形成電場的電荷是帶正電還是帶負(fù)電，因此無法討論該電場中的場強(qiáng)方向 4、下列說法中正確的是： A場強(qiáng)的定義式E=F/q中，F(xiàn)是放入電場中的電荷所受的力，q是放入電場中的電荷的電量B場強(qiáng)的定義式E=F/q中，F(xiàn)是放入電場中的電荷所受的力，q是產(chǎn)生電場的電荷的電量C在庫侖定律的表達(dá)式F=kq1q2/r2中kq2/r2是電荷q2產(chǎn)生的電場在點(diǎn)電荷q1處的場強(qiáng)大小，此場對q1作用的電場力F=q1kq2/r2，同樣kq1/r2是電荷q1產(chǎn)生的電場在點(diǎn)電荷q2處的場強(qiáng)的大小，此場對q2作用的電場力F=q2kq1/r2D無論定義式E=F/q中的q值(不為零)如何變化，在電場中的同一點(diǎn)，F(xiàn)與q的比值始終不變5、在真空中相距L的A、B兩點(diǎn)處分別放置電量大小均為Q的正、負(fù)點(diǎn)電荷，求離A、B兩點(diǎn)距離均為L的C點(diǎn)場強(qiáng)的大小和方向。 6.如圖，一半徑為R的圓盤上均勻分布著電荷量為Q的電荷，在垂直于圓盤且過圓心c